160. Общие замечания об электроизмерительных приборах

В электроизмерительных приборах различают подвижную и неподвижную части прибора. Проявление электрического тока, например его тепловые, магнитные и механические действия, положены в основу взаимодействия подвижной и неподвижной частей прибора. Возникающий вследствие этого вращающий момент поворачивает подвижную часть прибора вместе с указателем (стрелкой).

Под действием вращающего момента подвижная система поворачивается на угол тем больший, чем больше будет измеряемая величина. В противовес вращающему моменту должен быть создан равный и противоположный противодействующий момент, так как иначе при любых значениях измеряемой величины (кроме нуля) стрелка будет отклоняться в конец шкалы до упора.

Обычно противодействующий момент создается при помощи спиральных пружин из фосфористой бронзы.

Трение, как известно, направлено всегда против движения. Поэтому при движении подвижной части прибора трение будет мешать этому и искажать показания прибора. Для уменьшения трения подвижная часть в некоторых конструкциях крепится на кернах в подпятниках из камня высокой твердости (рубина, сапфира, агата). На фиг. 324 дана конструкция оси и подпятника электроизмерительных приборов. Для предохранения кернов и подпятников от разрушения при переносе или транспортировке некоторые приборы имеют приспособление, называемое арретиром, которое поднимает подвижную часть и закрепляет ее неподвижно.

Под влиянием тех или иных причин противодействующий момент прибора изменяется. Например, при различных температурах спиральные пружины имеют неодинаковую упругость.

В этом случае стрелка прибора будет отходить от нулевого деления. Для установки стрелки в нулевое положение служит приспособлеиие, называемое корректором. На фиг. 325 показана конструкция подвижной части электроизмерительного прибора с корректором. Измеряющий механизм прибора заключен в корпус, защищающий его от механических воздействий и попа-дания пыли, воды, газов.

Одним из условий, предъявляемых к прибору, является быстрое успокоение его подвижной части, достигаемое путем устройства успокоителей, использующих механическое сопротивление среды (воздух, масло) или магнитоиндукционное торможение. На фиг. 326 показаны конструкции воздушного и магни-тоиндукциониого успокоителей.

Наибольшее обозначенное на шкале прибора значение величины, которое прибор может измерить непосредственно, называется номинальным показанием прибора. При производстве электрических измерений обычно (показание прибора отличается от действительного значения измеряемой величины.

Разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины называется абсолютной погрешностью. Так, например, если амперметр показал величину тока, равную 5 А, а действительное значение тока, измеренное образцовым амперметром, равно 4,9 А, то абсолютная погрешность равна 5—4,9 = 0,1 А. Зная абсолютную погрешность прибора, можно вносить поправку при измерениях и получать действительное значение измеряемой величины.

Отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины называется относительной погрешностью. В примере, приведенном выше, относительная погрешность равна:

Точность самого прибора характеризуется основной приведенной погрешностью. Приведенной погрешностью прибора называется отношение абсолютной погрешности к но минальному показанию прибора. Приведенная погрешность прибора, определенная при нормальных условиях (нормальное положение шкалы, нормальная температура 20° С, отсутствие внешних магнитных полей, отсутствие вблизи поверяемого прибора больших ферромагнитных масс), называется основной приведенной погрешностью. Чувствительность прибора характеризуется величиной угла отклонения подвижной части при измерении определенной электрической величины. Электроизмерительный прибор, включенный в сеть, не должен изменять режим работы сети и поэтому его собственное потребление мощности должно быть минимальным.

Основными факторами при выборе прибора являются: 1) надежность в эксплуатации, 2) простота обращения с прибором, 3) точность, 4) собственный расход мощности, 5) внешняя форма, 6) вес, 7) стоимость.